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  <title>个人对GOAP的理解 | NoGameNoLife</title>
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  <meta name="description" content="GOAP的优点1. 可重用性GOAP将Goal与Action分离，这样的特点能够极大地提高代码的重用性。如果我们想要用现有的代码创建一个完全不同的角色，我们只需要使这个新角色的Action库与Goal库跟我们现有的角色不同即可，这样的话如果两个角色有相同的Goal就可能会产生不同的动作规划。 2. 可扩展性在GOAP架构下，如果想要加入一些新的动作，我们只需要思考该动作将要插入在哪个动作后面、哪个">
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      个人对GOAP的理解
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        <h1 id="GOAP的优点"><a href="#GOAP的优点" class="headerlink" title="GOAP的优点"></a>GOAP的优点</h1><h3 id="1-可重用性"><a href="#1-可重用性" class="headerlink" title="1. 可重用性"></a>1. 可重用性</h3><p>GOAP将Goal与Action分离，这样的特点能够极大地提高代码的重用性。如果我们想要用现有的代码创建一个完全不同的角色，我们只需要使这个新角色的Action库与Goal库跟我们现有的角色不同即可，这样的话如果两个角色有相同的Goal就可能会产生不同的动作规划。</p>
<h3 id="2-可扩展性"><a href="#2-可扩展性" class="headerlink" title="2. 可扩展性"></a>2. 可扩展性</h3><p>在GOAP架构下，如果想要加入一些新的动作，我们只需要思考该动作将要插入在哪个动作后面、哪个动作前面或者哪两个动作中间，而不需要考虑其他的动作。然后再对这些受影响的动作的Effect与Precondition进行相应的更改即可。</p>
<h1 id="GOAP的缺点"><a href="#GOAP的缺点" class="headerlink" title="GOAP的缺点"></a>GOAP的缺点</h1><h3 id="1-不可并行"><a href="#1-不可并行" class="headerlink" title="1. 不可并行"></a>1. 不可并行</h3><p>不可以多个动作并行执行，GOAP架构只适用于单个动作之间的链接。</p>
<h3 id="2-虚假的实时性"><a href="#2-虚假的实时性" class="headerlink" title="2. 虚假的实时性"></a>2. 虚假的实时性</h3><p>由于每个Action的Precondition和Effect都是提前确定好的，所以能够到达一个Goal的所有通路已经在确定每个Action的Precondition和Effect时确定好了。所谓的实时规划不过是自欺欺人罢了，实际上与FSM、BT的代码中编写NPC行为逻辑并没有本质上的区别，而且Re-planning还引出了性能问题。</p>
<h1 id="GOAP的相关问题"><a href="#GOAP的相关问题" class="headerlink" title="GOAP的相关问题"></a>GOAP的相关问题</h1><h3 id="1-Planner-Search"><a href="#1-Planner-Search" class="headerlink" title="1. Planner Search"></a>1. Planner Search</h3><p>在Jeff Orkin的论文《Applying Goal-Oriented Action Planning to Games》中，他提到了两种搜索方式。一种为前向搜索，也就是从当前的状态寻找一条路径到目标状态。另一种为后向搜索，也就是从目标状态寻找一条路径到当前状态。他认为后向搜索比前向搜索好一些，因为前向搜索会得到一些错误的路径从而造成计算的浪费。</p>
<h3 id="2-World-Respresent"><a href="#2-World-Respresent" class="headerlink" title="2. World Respresent"></a>2. World Respresent</h3><p>Jeff Orkin是采用一系列属性值来表示世界状态的，这些属性值不仅仅包括bool，还可以包括int、float、枚举等等。</p>
<h1 id="自己的理解"><a href="#自己的理解" class="headerlink" title="自己的理解"></a>自己的理解</h1><h3 id="1-为每个Action提前指定Cost并没有体现GOAP架构的Re-planning优势。"><a href="#1-为每个Action提前指定Cost并没有体现GOAP架构的Re-planning优势。" class="headerlink" title="1. 为每个Action提前指定Cost并没有体现GOAP架构的Re-planning优势。"></a>1. 为每个Action提前指定Cost并没有体现GOAP架构的Re-planning优势。</h3><p>在Jeff Orkin的论文《Three States and a Plan: The A.I. of F.E.A.R.》中，他写道GOAP的第三个优点是Re-planning。他在描述中举了一个例子，这个例子是这样说的，如果现在一个正在进行巡逻的AI看到了玩家并追逐玩家到一个房间的门口，玩家用身体挡住了门不让NPC进入。我们马上就会看到NPC尝试开门，但是失败了。然后NPC就开始重新规划，并决定踹门，但是还是失败了。然后NPC又开始重新规划，并决定从窗户闯入房间。在这期间，NPC进行了两次重新规划，并根据实际情况做出了两套完全不同的动作，看起来就像是人类在进行思考一样。</p>
<p>但是，我并不认为这是一个优点。我们来这样思考这个Re-planning的问题，首先，Orkin提出的GOAP架构的规划是根据Action的Cost作为标准并运用A^*^算法来决定的，并且每个Action的Cost都是提前规定好的，那么其实在游戏内部从一个State到另一个State的所有通路都是已经确定下来的了。这样想的话，我们为什么要用Re-planning来计算一个本来可以得到的结果呢。Jeff Orkin提出的GOAP框架中Re-planning是一个无用功的行为，但不可否定的是Re-planning很好地体现了GOAP架构的实时性。</p>
<p>我们完全可以用一个树型结构存储能够到达某个State的所有Action组合，每次需要决策时就去存储空间寻找符合条件的Action组合，这难道不比每次都用算法来进行规划迅速的多吗？Re-planning是一种动态的行为，而为每个Action提前指定Cost却将Action之间的组合限制了，所以说我们不可以提前指定每个Action的Cost。我们应该用动态的数据来配合动态的规划，用一定的算法来计算Cost，配合Re-planning来实现真正的实时决策。</p>
<p>我们可以将GOAP的Planning算法分为两个部分，第一个部分为FindAllPath，第二个部分为FindBestPath。在FindAllPath中我们提前存储这到达一个Goal的所有可能性。在FindBestPath中，我们计算这些可能性中的最优解。</p>
<h3 id="2-极大的可拓展性导致了开发者对NPC行为难以预测"><a href="#2-极大的可拓展性导致了开发者对NPC行为难以预测" class="headerlink" title="2.极大的可拓展性导致了开发者对NPC行为难以预测"></a>2.极大的可拓展性导致了开发者对NPC行为难以预测</h3><p>对Action拓展只需要关心相邻的Action，并对相关动作的Precondition和Effect进行修改即可。这样，当添加了一个Action后，会产生 $\geq$ 1个条件分支，这取决于Precondition和NPC实际所拥有的Action。</p>
<p>但实际上，这些新增的条件分支具体是什么是难以预测，而并不是不可预测，我们可以用一定的算法将能够满足NPC所有的Goal的所有Action组合计算出来，而不是用Re-planning的方式浪费性能。</p>
<h3 id="3-如何区别GOAP中的Goal与Action"><a href="#3-如何区别GOAP中的Goal与Action" class="headerlink" title="3. 如何区别GOAP中的Goal与Action"></a>3. 如何区别GOAP中的Goal与Action</h3><p>在使用GOAP架构编写程序的时候我经常会问自己，什么样的行为归类到Action集合中，什么样的行为归类到Goal集合中。最近，我有了一些新的看法，即Action与Goal从本质上是相同的，都是NPC需要做的行为，只不过，Goal是一组Action的链接，而Action是具有原子性的基本行为。一次AI行为规划可以理解为：当前世界状态 —-&gt; 一组行为 —-&gt;目标世界状态。如果用链表来看，Action 的Precondition是头，Action的Effect就是链表的尾。如果把当前世界状态看成Action的Precondition，把目标世界状态看成Action的Effect，那么整个AI行为规划就是一个大的Action。</p>
<p>最终，Action集合中应该是具有原子性的各种行为，Goal集合中应该是必须由两个或以上Action组合才能完成的世界状态。如果一个Goal可以由一个Action完成，那么这个Goal应该取消。</p>

      
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          个人对Utility-based System的理解
        
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